PCI Digitale Datenerfassung und Signalausgabe. Industrie-Datenerfassung mit dem PC

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1 PCI-66 Digitale Datenerfassung und Signalausgabe Industrie-Datenerfassung mit dem PC Tel.: Fax.: Internet:

2 Inhalt Sicherheits- und Gefahrenhinweise... Der Einbau in den PC... Allgemeines zu I/O-Karten...5 Funktinsweise der Karte...6 Blckschaltbild...7 Kartenansicht und Bauteile...8 Technische Daten...9 Testprgramm in MS_VC...0 Vendr- und Prdukt ID-Infrmatinen... Steckerbelegung... Schaltpläne... Anschriften und Rufnummernverzeichnis... Seite

3 Willkmmen Sehr geehrter Kunde, wir bedanken uns für den Kauf der das Interesse an unserer PCI-66 Karte. Mit dieser Karte haben Sie ein Prdukt erwrben, welches nach dem heutigen Stand der Technik gebaut wurde. Dieses Prdukt erfüllt die Anfrderungen der geltenden eurpäischen und natinalen Richtlinien. Die EMV-Knfrmität wurde nachgewiesen, die entsprechenden Erklärungen und Unterlagen sind beim Hersteller hinterlegt. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlsen Betrieb sicherzustellen müssen Sie als Anwender diese Betriebsanleitung swie weitere Sicherheitsdkumente s.u. beachten. Bei technischen Fragen wenden Sie sich bitte an unsere Technische Beratung. Rufnummern und Adressen finden Sie dazu unten auf dem Titelblatt und/der hinten im Anhang. Diese Bedienungsanleitung gehört zu diesem Prdukt. Sie enthält wichtige Hinweise zur Inbetriebnahme und Handhabung bei der Installatin. Achten Sie hierauf, auch wenn Sie dieses Prdukt an Dritte weitergeben. Das Prdukt hat den Hersteller in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlsen Betrieb sicherzustellen, muß der Anwender alle Sicherheitshinweise und Warnvermerke beachten, die in dieser Gebrauchsanweisung enthalten sind. Ggf. müssen weitere Hinweise beachtet werden, die Sie jedch nur nline vn unserer Webseite herunterladen können. Beipielsweise haben wir eine FAQ-Seite eingerichtet, um wiederkehrende Fragen ausführlich zu beantwrten, die diese Betriebsanleitung vm Umfang her sicher sprengen würde. Achtung: Eine andere Verwendung als die beschriebene führt zur Beschädigung dieses Prduktes, darüber hinaus ist dies mit Gefahren, wie z.b. Kurzschluß, Brand, elektrischer Schlag etc. verbunden. Das gesamte Prdukt darf nicht geändert bzw. umgebaut und die Gehäuse nicht geöffnet werden. Die nachflgenden Sicherheits- und Gefahrenhinweise ergeben sich zu diesem Prdukt in der Frm, dass der Einbau in/an einem Industrie-PC in industrieller Umgebung als Anlage erflgt. Smit sind möglicherweise auch übergerdnete Sicherheits- und Gefahrenhinweise relevant, die unser Prdukt zwar nicht unmittelbar betreffen, jedch in ihrer Gesamtheit als industrielle Anlage beachtet werden müssen. Der Einbau, swie die Inbetriebnahme darf daher nur durch geschultes Fachpersnal, der durch einen ausgebildeten Techniker erflgen. Aus Gründen der ständigen Gesetzesänderungen und EU-Richtliniennvellen haben wir uns entschlssen, diese Hinweise als Zusammenfassung in einem separaten Dkument halbjährlich zu aktualisieren und nline zu stellen. Die aktuellen Sicherheits- und Gefahrenhinweise finden Sie auf unserer Webseite unter: Vielen Dank. Seite

4 Der Einbau in den PC ACHTUNG: Einbau und Inbetriebnahme dürfen nur vn technisch geschultem Persnal erflgen.. Schalten Sie den Rechner und alle daran angeschlssenen Geräte und Anlagen aus. Bitte beachten Sie: Ptentialunterschiede und statische Aufladung (ESD) kann Ihren Cmputer und dieses Prdukt zerstören! Entladen Sie sich daher vr dem Weiterarbeiten, indem Sie eine Wasserleitung, ein Heizungsrhr der ein anderes Metallteil mit Erdverbindung berühren. Die Ptentialneutralität ist die Vrraussetzung für jeden Um- und Einbau, swie die Verbindung mit anderen Anlagen, Kmpnenten der Teilen.. Öffnen Sie den PC. Im allgemeinen müssen dazu auf der Rückseite des Gerätes vier Sicherungsschrauben mit einem Kreuzschlitzschraubendreher gelöst werden. An- schließend können Sie das Gehäuse nach vrne hin wegziehen. Eventuell müssen Sie einige behindernde Kabel entfernen, merken Sie sich jedch unbedingt die zugehörigen Buchsen bzw. die Steckanrdnung (ev. aufschreiben). Abb.. Die Einsteckplätze befinden sich am hinteren Ende Ihres Rechners. Die Rückwand nicht benutzter Plätze wird vn einem Schutzblech verdeckt. Suchen Sie einen freien Einsteckplatz und entfernen Sie das dazugehörige Schutzblech, indem Sie seine Halterungsschraube lösen.. Stecken Sie die Erweiterungskarte in den freien Steckplatz Abb. (a). Achten Sie auf festen Sitz und darauf, daß Sie die Karte beim Einstecken senkrecht halten. Abb. 5. Psitinieren Sie die Karte mittig über das Befestigungslch (Gewinde). Befestigen Sie anschließend das Halterungsblech der Karte Abb. (b) mit der Schraube (c) des Schutzbleches. 6. Schließen Sie das Gehäuse Ihres Rechners und befestigen Sie es mit den Sicherungsschrauben. Kabel, die Sie während des Einbaus gelöst haben, sllten Sie nun wieder einstecken. Stecken Sie die/das Anschlußkabel Abb. (d) der Karte in die vrgesehenen Buchse/n (e) und beachten Sie die VDE-Handhabungsvrschriften. Schalten Sie immer zuerst den Rechner ein, um anschließend, beispielsweise eine Spannung zu messen. Nie umgekehrt!!! Weitere Infrmatinen finden Sie unter: Seite

5 Allgemeines zu I/O-Karten Wenn ein PC zeitlich festgelegte Abläufe innerhalb einer Prduktin steuern der kmplexe Przesse regeln sll, muß man ihn zuerst in die Lage versetzen, die nötigen analgen der digitalen Meßsignale aufnehmen und ausgeben zu können. Dazu verwendet man am besten eine möglichst exakt auf die jeweilige Aufgabenstellung zugeschnittene Peripherikarte, auf der alle nötigen Ein- und Ausgänge vrhanden sind und mit der auch nch gleich die Pegel anpaßt werden. Da man, angesichts der Menge der zu autmatisierenden Abläufe, diese Karte in der Praxis kaum finden wird, bietet sich als zweitbeste Lösung die Verwendung mehrerer Karten an, die jeweils einen Teilbereich der Aufgabenstellung abdecken. Häufig werden beispielsweise TTL-I/O-Karten genutzt, die ft viele Signale ein- und ausgeben können, aber nur slche, die im TTL-Pegelbereich vn V angesiedelt sind. Oder es kmmen Timer-Karten zum Einsatz, wenn Taktzeiten leicht zu verändern, aber präzise einstellbar sein müssen. Optkppler- und Relais-Karten dienen zur Ptentialtrennung zwischen dem PC und der Anlagenseite und können swhl TTL als auch andere Spannungswerte verarbeiten. Um auch größere Ströme bis zu einigen Ampére schalten zu können, setzt man Karten mit elektr-mechanisch arbeitenden Relais der sgenannte Halbleiter-Relais ein. Zur Erfassung physikalischer Größen braucht man analg-/digital-wandlerkarten, die mit Auflösungen zwischen 8 Bit und Bit und Wandlungsraten vn einigen khz bis zu mehreren MHz verfügbar sind. Mit den in gleicher Variatinsbreite lieferbaren digital-/analg-umsetzern kann man die Steuerspannungen erzeugen, mit denen beispielsweise Sllwertvrgaben an analgen Reglern verändert werden können. Zur Nutzung einer beliebigen I/O-Karte braucht man immer ein speziell auf die jeweilige Karte zugeschnittenes Steuerprgramm, welches für die Einbindung der Karte in das Betriebssystem des Cmputers srgt. Im einfachsten Fall ist das ein mehr der weniger kleines Treiberprgramm, das beim Bten des Rechners geladen und gestartet wird, während des Betriebs aber nicht mehr weiter in Erscheinung tritt. Aufwendigere Lösungen beinhalten einen der mehrere Treiber und ein Anwendungsprgramm, das auf eine spezielle Aufgabenstellung zugeschnitten ist. Der Rechner wird dann üblicherweise auch nur für diese eine Anwendung genutzt. Die neuen PCI-Karten erlauben eine neue und wesentlich kmfrtablere Art der I/O-Kartensteuerung, die außerdem nch deutlich flexibler ist, als die herkömmliche Methde. Die Karte enthält quasi ihr eigenes Betriebsprgramm und wird über das Rechner-BIOS initialisiert. Einmal vm BIOS erfasst, wird die Karte unter einer eigenen Zugriffadresse im BIOS geführt und kann mit verschiedenen PCI-Rutinen leicht gelesen beziehungsweise verändert werden. Wenn man Treiberprgramme verwendet, ist man nrmalerweise an deren Funktinalität gebunden und kann diese nicht weiter verändern. Ein separates Betriebsprgramm für eine der mehrere Karten lastet den Rechner stark aus und schränkt die Einsatzmöglichkeiten ein. Die neue Industrie-PCI-Line vn Klter Electrnic ermöglicht einen vielfältigen Einsatz in der Autmatisierungstechnik. Mit Hilfe der neuen MS_VC++ Prgrammierbeispielen unter DOS, Windws, und Linux ist der Anwender direkt in der Lage, seine Aufgaben schnell und prfessinell zu lösen. Seite 5

6 Funktinsweise der Karte Die PCI-Karte ist eine universelle TTL-I/O-Karte, die zur Erfassung und Erzeugung digitaler Signale ausgelegt ist. Die Ein-/Ausgänge für TTL-Pegel sind in zwei Gruppen zu je acht Bit einzel prgrammierbar. Je Byte steht ein Treiberbaustein zur Verfügung. Alle TTL-I/O Signale sind über einer 7-plige Sub-D-Buchse vn außen zugängig. Zur Versrgung externer Schaltungen ist aus dem PC die 5-V-Leitung und Masse ebenfalls auf der Sub-D Buchse herausgeführt. Die Einstellung der Kartenadressierung erflgt autmatisch über Plug&Play (PnP). Eine weitergehende Bauteilinitialisierung ist nicht erfrderlich. Zur absluten Adressierung gelten flgende Offset-Adressen zu beachten: Ausgang Output Byte (DATA 0...5) D0... D7 = write Basisadresse + 0 D8... D5 = write Basisadresse + Eingang Input Byte (DATA 0...5) D0... D7 = read Basisadresse + D8... D5 = read Basisadresse + 5 Andere Beispiele zur Kartenprgrammierung entnehmen Sie bitte dem Testprgramm der den Texten auf der CD. Seite 6

7 Blckschaltbild Hier eine einfache Übersicht über die einzelnen Funktinsblöcke der PCI-66-Karte. DI DO x TTL-OUT 8 x TTL-IN Sub-D 7 plig CS RD WR 8 x TTL-OUT 8 x TTL-IN D0... D5 Vcc GND prgm. Adreß- Decder PCI-Decder isplsi 0E ID Switch PCI-Bus Seite 7

8 Kartenansicht und Bauteile Die übliche Bestückung der Karte swie Bauteilepsitinen lassen sich dem flgenden Bild entnehmen. 7 pl. Sub-D-Buchse TTL-Treiber prgm. Stecker plsi /8/0 MHz Quarz Adreß- Decder TTL-Treiber prgram. Stecker PCI-decder PCI-Bus Prdukt-ID-Switch Seite 8

9 Technische Daten Digital TTL I/O Eingänge, 6 Ausgänge Belastung je Bit je nach TTL-Type...0 ma Geschwindigkeit Latenzzeit Echtzeit, 90 ns > 0,5 µs, (unter DOS, mit Pentium II, 00 MHz) PCI-Decder isplsi 0E, Lattice IC Vendr-ID KOLTER 0x00 Prduct-ID KOLTER 0x000 Adressierung PNP, var. Beispielcde auf 6500 hex Bus 6//6 bit -bit Bus, gem. PCI. - PCI. Anschlüsse 7 plig Sub-D-Buchse x 8 pl. IDC Prgrammier-Stecker (intern) Abmessungen x 00 mm Kartenmaße (hne Halteblech) Temperaturbereich C typ. Betriebszustand Zulassungen / Eigenschaften - EMV (CE) knfrm - UL Platine, yellw-card - Year 000 cmpliance - DIN gerüttelt - 00 % Einzeltest geprüft, Bit-Test - RHS-knfrm auf Anfrage Seite 9

10 Testprgramm in MS_VC // Prgramm für direkte I/O-Zugriffe auf Hardware unter Windws 95/98 // Geschrieben für PCI6/6 DIO-Karte // Cpyright by 998 // Betriebssystem : WINDOWS 98 // getestet und prgrammiert mit: C-Cmpiler MS VC++ Versin 6.0 //#include "windws.h" //#include <stdi.h> //#include <time.h> //#include <winuser.h> #include <istream.h> #include <stdi.h> #include <cni.h> // required fr all Windws applicatins // für timer-delay // verwendet für cut // für _kbhit() // für _inp und _utp int A,B; unsigned shrt adr; main() { d { // I/O-Prt BASIS-Adresse wird abgehlt // adr=ret=pcigetio(0x000); // jetzt nicht!!! // dafür jetzt fest : adr = 0x6500; // Hardware_Prt Eingabe lesen A = _inp (adr+); B = _inp (adr+5); cut << "Input Prt A = " << A; cut << "\n"; cut << "Input Prt B = " << B; cut << "\n"; // Hardware_Prt Ausgabe schreiben // _utp(adr+0,a); _utp... syntax ist hier zwingend bei C _utp (adr+0,a); _utp (adr+,b); } while (!_kbhit()); // wiederhlen, bis Taste gedrückt return 0; } Seite 0

11 Vendr- und Prdukt ID-Infrmatinen Zur VENDOR-ID 0x00, die exklusiv der Firma zugerdnet ist, verwenden wir für unsere PCI-Karten flgende Prdukt-IDs: Prdukt-ID: 0x000 Hex PCI-66 TTL I/O und für zukünftige TTL-I/O-Karten Prdukt-ID: 0x00 Hex OPTO-PCI /N OPTO-PCI /P Prdukt-ID: 0x00 Hex PCI-ADxx PCI-ADxx-DAC PCI-DAC PCI-ADTERM Prdukt-ID: 0x00 Hex PCI-OPTOREL PCI-Relais Prdukt-ID: 0x00 Hex PCI-Cunter-, x 5 bit U/D PCI-Timer Prdukt-ID: 0x005 Hex PCI-DAC 6 Prdukt-ID: 0x006 Hex PCI-MFB Prdukt-ID: 0x007 Hex PCI-PROTO Der für die Eingabe der Prdukt-ID nicht benötigte vierte Schalter dient zur Umschaltung auf die gewünschte PCI-Spezifikatin: DIL-Switch : = PCI. Spezifikatin DIL-Switch : OFF = PCI. Spezifikatin Seite

12 Steckerbelegung Ansicht auf den Stecker (7pl. Sub-D Buchse an der Karte) Bei Ansicht auf PC-Karte: Steckeransicht 80 0 Grad verdreht DI0 DI DI DI6 DI8 5 DI0 6 DI 7 DI 8 GND 9 DO 0 DO DO5 DO7 DO9 DO 5 DO 6 DO5 7 DIR5 (intern) 8 Vcc (+5 Vlt ut) 9 0 DI DI DI5 DI7 DI9 5 DI 6 DI 7 DI5 8 DO0 9 DO 0 DO DO6 DO8 DO0 DO 5 DO 6 8/6 Bit (intern) 7 GND I/O Erklärungen DI0...5 DO0...5 DATA-IN (TTL) DATA-OUT (TTL) DIR5 Prüfleitung intern 8/6 Bit Prüfleitung intern GND Masse Vcc +5 Vlt aus dem PC, nicht Abgesichert! Seite

13 Schaltpläne Schaltung der PCI-66 (universelle I/O-Karte) Teil Seite

14 Schaltung der PCI-66 (universelle I/O-Karte) Teil Seite

15 Anschriften und Rufnummernverzeichnis Anschriften Pstfach 7 Steinstraße D-506 Erftstadt D-507 Erftstadt Rufnummern Auslandsvrwahl +9 5 Inlandsvrwahl 0 5 Vertrieb und Service Fax Werkstatt und Prüffeld Geschäftsleitung 95 7 Internet - Service - Technik Haupt-Dmains service@pci-card.cm technik@pci-card.cm http// http// EMV-Knfrmität: Die EMV-Knfrmität gilt für industielle Einrichtungen bzw. rtsfeste Anlagen. Der Einsatz im priv. Haushalt ist auf Grund der Prüfungsvrschriften untersagt. Die elektrmagnetische Verträglichkeit wurde nach 00/08/EG (vrmals 89/6/EWG) nachgewiesen. Flgende Fachgrundnrmen wurden bei der EMV-Prüfung angewandt: - DIN EN 66:997 + A:998 + A:00 (Test, Measurement, Cntrl and Labratry Equipment) - DIN EN (EMV Störaussendung - Industrie) - DIN EN (EMV Störfestigkeit - Industrie) Die kmplette EG-Knfrmitätserklärung können Sie auch unter flgender URL als PDF-Dkument herunterladen: Diese Erklärung bescheinigt die Übereinstimmung mit den genannten Richtlinien, ist jedch keine Zusicherung vn Eigenschaften im Sinne des Prdukthaftungsgesetzes. Die Sicherheitshinweise auf unserer Webseite, swie in der mitgelieferten Prduktinfrmatin sind zu beachten. Weitere Infrmatinen unter: Seite 5